علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
Heat treatment may make chemotherapy more effective
(بواسطة جامعة كلية لندن – University College London)
يعد تسخين الخلايا السرطانية أثناء استهدافها بالعلاج الكيميائي طريقة فعالة للغاية لقتلها ، وفقًا لدراسة جديدة بقيادة باحثين من جامعة كلية لندن [١] (University College London).
ووجدت دراسة نُشرت في مجلة كيمياء المواد ب (Journal of Materials Chemistry B) ، أن “تحميل” دواء العلاج الكيميائي على جزيئات مغناطيسية دقيقة يمكنها تسخين الخلايا السرطانية في نفس الوقت الذي يتم فيه توصيل الدواء إليها كان أكثر فعالية في تدمير الخلايا السرطانية بنسبة تصل إلى ٣٤٪ أكثر من دواء العلاج الكيميائي دون حرارة إضافية.
وتفرز الجسيمات النانونية لأكسيد الحديد المغناطيسي، التي تحمل عقار العلاج الكيميائي، الحرارة عند تعرضها لمجال مغناطيسي متناوب. وهذا يعني أنه بمجرد أن تتراكم الجسيمات النانوية في منطقة الورم، يمكن تطبيق مجال مغناطيسي متناوب من خارج الجسم، مما يسمح بإيصال الحرارة والعلاج الكيميائي في وقت واحد.
وكانت تأثيرات العلاجين متآزرة – أي أن كل علاج عزز فعالية الآخر – مما يعني أنهما كانا أكثر فعالية عند الجمع بينهما مما لو كانا منفصلين. وقد أجريت الدراسة على الخلايا في المختبر، وهناك حاجة إلى مزيد من البحث قبل التجارب السريرية التي تشمل المرضى.
وقال كبير مؤلفي الورقة العلمية البروفيسور نجوين ثانه (Nguyen Thanh) (من مجموعة الفيزياء الحيوية، الفيزياء والفلك في جامعة كلية لندن): “تُظهر دراستنا الإمكانات الهائلة للجمع بين العلاج الكيميائي والمعالجة الحرارية التي يتم تقديمها عبر الجسيمات النانوية المغناطيسية”. وأضاف: “بينما تمت الموافقة بالفعل على هذا المزيج من العلاج لعلاج الورم الأرومي الدبقي (glioblastoma) سريع النمو، وتشير نتائجنا إلى أنه من الممكن استخدامه على نطاق أوسع كعلاج واسع النطاق مضاد للسرطان”. وتابع: “هذا العلاج لديه القدرة أيضًا على تقليل الآثار الجانبية للعلاج الكيميائي، من خلال ضمان استهدافه بشكل أكبر للخلايا السرطانية بدلاً من الأنسجة السليمة، وهذا يحتاج إلى استكشافه في مزيد من الاختبارات قبل السريرية”.
وقد قام الباحثون في الدراسة بدمج الجسيمات النانوية المغناطيسية مع عقار العلاج الكيميائي الشائع الاستخدام دوكسوروبيسين، وقارنوا تأثيرات هذا المركب في سيناريوهات مختلفة على خلايا سرطان الثدي البشرية، ورم أرومي دبقي (سرطان الدماغ)، وخلايا سرطان بروستاتا الفأر.
ووجدوا في أكثر السيناريوهات نجاحًا أن الحرارة والدوكسوروبيسين معًا يدمران ٩٨٪ من خلايا سرطان الدماغ بعد ٤٨ ساعة، مقارنة بـ ٧٣٪ دمرها دوكسوروبيسين بدون حرارة. وفي الوقت نفسه، دُمِّر ٨٩٪ من خلايا سرطان الثدي بالحرارة والدوكسوروبيسين معًا بعد ٤٨ ساعة ، مقارنة بـ ٧٧٪ بواسطة دوكسوروبيسين وحده.
وتعتبر الخلايا السرطانية أكثر عرضة للحرارة من الخلايا السليمة ؛ فهي تتعرض للموت البطيء (موت الخلايا المبرمج) بمجرد أن تصل درجة الحرارة إلى ٤٢ درجة مئوية، في حين أن الخلايا السليمة تكون قادرة على تحمل درجات حرارة تصل إلى ٤٥ درجة مئوية. وقد وجد الباحثون أن تسخين الخلايا السرطانية بضع درجات فقط، إلى ٤٠ درجة مئوية، عزز فعالية العلاج الكيميائي، مما يعني أن العلاج يمكن أن يكون فعالًا بجرعات أقل من الجسيمات النانوية.
كما وجدوا أن الجمع بين العلاجات كان أكثر فاعلية عندما تُمْتَص او تُسْتَوعب الجسيمات النانوية بواسطة الخلايا السرطانية، ووجدوا أيضًا أن العلاج الكيميائي قد تحسن أيضًا عندما أفرزت الجسيمات النانوية الحرارة بينما تكون باقية خارج الخلايا السرطانية (والذي سيكون شكلًا أسهل من العلاج للايصال). ومع ذلك، فإن التأثيرات في درجات الحرارة المنخفضة تحدث فقط عندما يتم استيعاب جزيئات أكسيد الحديد النانوية أو ترسبها بإحكام على سطح الخلايا السرطانية.
وتحتوي الجسيمات النانوية أيضًا على تغليف بوليمري (polymer coating) يمنع عقار العلاج الكيميائي من التسرب إلى الأنسجة السليمة. هذا التغليف حساس للحرارة ودرجة الحموضة، وهو مصمم لإطلاق الدواء عندما ترتفع درجة الحرارة؛ ويتم استيعاب الجسيمات النانوية داخل جيوب صغيرة في الخلايا تسمى “الجسيمات الحالة” (lysosomes)، والتي تحتوي على درجة حموضة (pH) أقل من بقية وسط الخلية (cell medium). وكان هذا الدواء داخل الخلايا فعالًا بشكل خاص لخلايا سرطان البروستاتا في الفأر ، والتي أظهرت تأثير موت الخلايا المتفوق والمتآزر، خاصة عندما وصلت درجة الحرارة إلى ٤٢ درجة مئوية.
وقال مؤلف الورقة العلمية المشارك الدكتور أوليفييه ساندري (Olivier Sandre)، من جامعة بوردو [٢] (University of Bordeaux) الفرنسية: “بما أنه يمكن توليد الحرارة من خلال المجال المغناطيسي المتناوب، فإن إطلاق الدواء يمكن أن يكون موضعيًا بشكل كبير للخلايا السرطانية ، مما يقلل الآثار الجانبية المحتملة”.
*تمت الترجمة بتصرف
لمزيد من المعلومات: ليلين وانغ وآخرون، In vitro exploration of the synergistic effect of alternating magnetic field mediated thermo–chemotherapy with doxorubicin loaded dual pH- and thermo-responsive magnetic nanocomposite carriers, Journal of Materials Chemistry B (2020). DOI: 10.1039/d0tb01983f
المصدر:
https://phys.org/news/2021-01-treatment-chemotherapy-effective.html
الهوامش:
[١] جامعة كلية لندن (University College London) المعروفة رسميًا منذ عام ٢٠٠٥ باسم (UCL)، هي جامعة بحثية عامة يقع حرمها الجامعي في مدينة لندن بالمملكة المتحدة، وهي مؤسسة عضو في جامعة لندن الفيدرالية. وهي أكبر جامعة في المملكة المتحدة من حيث إجمالي عدد المسجلين اذا غض النظر عن الجامعة المفتوحة، والأكبر من حيث التسجيل في الدراسات العليا. تأسست جامعة لندن في عام ١٨٢٦، كجامعة لندن من قبل مؤسسين، مستوحاة من الأفكار الراديكالية للفيلسوف والخبير القانوني والمصلح الاجتماعي جيريمي بينثام، وكانت أول مؤسسة جامعية يتم تأسيسها في لندن، والأولى في إنجلترا كجامعة علمانية تمامًا، حيث تقبل الطلاب بغض النظر عن انتمائهم الديني. كما أنها تقدم ادعاءات – متنازع عليها – بأنها ثالث أقدم جامعة في إنجلترا وأول جامعة تقبل النساء. وأصبحت في عام ١٨٣٦ واحدة من الكليات المؤسسة لجامعة لندن، والتي مُنحت الميثاق الملكي في نفس العام. وكان يدرس بها في عام ٢٠١٧ / ٢٠١٨ حوالي ٤١٥٠٠ طالبًا وطالبة ويعمل بها ١٥١٠٠ موظفًا بما فيهم ٧١٠٠ من أعضاء هيئة التدريس و ٨٤٠ أستاذًا، وبلغ اجمالي دخلها ١.٤٥ مليار جنيه إسترليني منها ٤٧٦.٣ مليون جنيه إسترليني من المنح والعقود البحثية. ويكيبيديا [٢] تأسست جامعة بوردو عام ١٤٤١ في فرنسا، وتعد جزءًا من مجتمع الجامعات ومؤسسات التعليم العالي في آكيتاين. وقد تم إنشاء جامعة بوردو الأصلية بالأمر البابوي للبابا يوجين الرابع في ٧ يونيو ١٤٤١ عندما كانت بوردو مدينة إنجليزية. وتُنسب مبادرة إنشاء الجامعة إلى رئيس الأساقفة باي بيرلاند. وكانت الجامعة تتألف في الأصل من أربع كليات: الآداب والطب والقانون واللاهوت. ويكيبيديا.